Produkteinführung
Das Titan -Substrat ist eine Metallplattform in der Arbeitskammer mit Metall -Additiven -Herstellungsgeräten, wie z. Es ist die physikalische Basis des Druckprozesses, bei dem die erste Schicht aus Metallpulver auf dieser Plattform durch einen hohen - Energiebalken (Laser- oder Elektronenstrahl) verfestigt wird, und nachfolgende Ebenen werden über dem dimensionalen Teil von drei -}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} -Dimessional -Teil gebildet.
Schlüsselleistung
Wärmestabilität: In der Lage, hohen Temperaturzyklen von mehr als 1000 Grad mit einem thermischen Expansionskoeffizienten standzuhalten, der dem Druckmaterial entspricht (z. B. Ti-6Al-4V);
Ermüdungswiderstand: Die Lebensdauer bei zyklischer Belastung beträgt mehr als 5000 Stunden, wodurch ein Riss durch Restspannung vermieden wird.
Grenzflächenkompatibilität: Oberflächenrauheit RA weniger oder gleich 3,2 & mgr; m, um die Erste Schichtdruckdrucken zu gewährleisten;
Leichtes Design: Die Verbundstruktur reduziert das Gewicht um mehr als 30%.
Strukturelle Merkmale
Normalerweise handelt es sich um eine dicke rechteckige oder kreisförmige Platte (mit einer Dicke von mehreren Zehn Millimetern, sogar Hunderten von Millimetern), um die Starrheit und die thermische Kapazität zu gewährleisten.
Die Oberfläche erfordert eine Präzisionsbearbeitung, um eine extrem hohe Flachheit und Glätte zu gewährleisten, was die Grundlage für die Gewährleistung der Gleichmäßigkeit der Pulver und der Qualität der ersten Schmelzschicht bildet.
Die Rückseite verfügt normalerweise über Installationsschnittstellen (z. B. Gewindelöcher, Kartensteckplätze), um das Workbench -Hebesystem der Geräte zu beheben.
Das Substrat wird normalerweise als Verbrauchsmaterial oder halbverbrauchbar angesehen. Nach Abschluss des Druckens müssen die Teile geschnitten und vom Substrat (Drahtschneiden, Mahlen usw.) getrennt und getrennt werden, und der Trennungsprozess kann Schäden an der Substratoberfläche verursachen. Nach mehreren Schnitten und Oberflächenreparaturen (Re -Mahlen) wurde das Substrat aufgrund unzureichender Dicke letztendlich ausgelöst.
Von reinem Titan bis zum Komposit
Hochfestes Titanlegiersubstrat
Ti-6Al-4V ELI: Ultra niedriges interstitielles Element (Sauerstoffgehalt<0.13%), enhances fatigue strength to 978MPa;
- Titanlegierung Typtyp (wie Ti - 5553): Ertragsstärke größer oder gleich 1100 mPa, Temperaturwiderstand stieg auf 600 Grad (geeignet für Hochtemperaturkomponenten der Luft- und Raumfahrt).
Verbundverstärktes Substrat
| Typ | Verbesserungsphase | Leistungsverbesserung | Anwendungsfälle |
| Keramikpartikelverstärkung |
Tib₂, sic |
Wärmeleitfähigkeit ↑ 45W/m · k (reines Titan nur 7W/m · k) | Raketendüsenbasisplatte (Western Sky Intelligent Manufacturing) |
| Keramikpartikelverstärkung | 30-60 μm Tantal-Schicht | Die Bioaktivität nahm zu, die Fähigkeit der Knochenintegration verbesserte sich um 50%. | Medizinische Knochenplatte (Porosität 50-80%) |
| Gradienten -Titan -Substrat | Oberflächenreine Titan, Kerntitan - Molybdän -Legierung | Die Bindungsstärke stieg um 30%, die Steifheit stieg um 40% | Trumpf |
Defektkontrolle und Oberflächenbehandlung
Neuer Prozess für die Fertigung der Müdigkeit
NAMP-Verfahren (NET AM): Durch asynchronen Regulierung der Korngrenzmigration und Eliminierung von Poren wird die Ermüdungsstärke von Ti-6AL-4V um 106% (475 mPA → 978MPa) erhöht, und die Müdigkeitschwäche traditioneller 3D-Druckmaterialien unterbricht.
Oberflächenbehandlungstechnologie
Lasertexturierung: Micro Pit -Array -Design, kombiniert mit einer Erhöhung der Festigkeit um 30%;
Chemische Dampfabscheidung (CVD): Wird für Tantal-Beschichtungen mit einer Dicke von 30 bis 60 μm und Korngröße verwendet<10 μ m (better than traditional 2-4 μ m coatings);
Nano -Schuss -Peening -Verstärkung: Platin -Lite (BLT) -Patent, Müdigkeitsleben erreicht den doppelten Branchendurchschnitt.
Anwendungsszenarien
Luft- und Raumfahrt
Nicht poröse Titanlegierung gedruckte Motorklingen (resistent gegen 20 Wärmezyklen);
Metamaterialien auf Titanbasis (z.
Biomedizinisch
Personalisierte Knochenplatte: 3D-gedrucktes poröses Titan-Substrat+Tantalum-Beschichtung basierend auf Patienten-CT-Daten, wobei der elastische Modul (2-30 GPa) der menschliche Knochen entspricht, um eine Stressabschirmung zu vermeiden;
Zahnimplantation: 0,1 - 2mm Ultra-dünner Titanplatte übereinstimmen genau mit der Kieferknochenoberfläche und erhöht die chirurgische Effizienz um 40%.
Heterogene Materialintegration
Technologie der Northeastern University: Direkt erhitzen Schmelzfaserfaser -Kunststoff (CFRP) auf dem Titan -Substrat mit einer Zugscherfestigkeit von 27,3 MPa, ohne dass Klebstoff erforderlich ist.
Verpackung und Transport
Der Kern der Verpackung und des Transports von Titan -Substraten liegt in "Schutz und Stabilität".
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